Gyógyszeripari hulladék-oldószerelegy regenerálása szakaszos desztillációval
Gyógyszeripari hulladék-oldószerelegy regenerálása szakaszos desztillációval
Pál Szabolcs MSc I. évf.
e-mail: p.szabolcs2001@gmail.com
Konzulens: Dr. Láng Péter, Dr. Hégely László; ÉPGET Tanszék
e-mail: lang.peter@gpk.bme.hu; hegely.laszlo@gpk.bme.hu
A dolgozat célja javaslatot adni olyan desztillációs módszerre, mellyel izopropanol (IPA) nagy tisztaságban, megfelelő kinyeréssel visszanyerhető vizet, toluolt és metil-etil-ketont (MEK) is tartalmazó gyógyszeripari hulladék-oldószerelegyből.
A desztilláció illékonyságkülönbségen alapuló elválasztó művelet. A hulladék-oldószerelegy négy komponense öt binér és két terner minimális forrpontú azeotrópot alkot.
A műveletek szimulációjához ChemCAD szoftvert használtam, a gőz-folyadék és folyadék-folyadék egyensúlyok leírását UNIQUAC modellel végeztem.
Munkám során különböző szakaszos desztillációs módszereket vizsgáltam két adott elegy („A” és „B”) regenerálásának céljából.
Ezen elegyek hagyományos szakaszos desztillációval nem regenerálhatók megfelelő IPA kinyeréssel. A nagyobb víz koncentrációjú „B” elegy víztartalma azonban csökkenthető ezzel a módszerrel.
Az IPA kinyerés növelése érdekében néhány speciális elválasztási módszert vizsgáltam meg.
Az extraktív desztilláció során a kolonnába szétválasztó ágens, dimetil-szulfoxid (DMSO) betáplálás történik folyamatosan. A szolvens a szétválasztandó komponensek relatív illékonyságát növeli meg, ezzel lehetővé téve kinyerésüket.
Heteroazeotróp desztilláció során adott mennyiségben egy szétválasztó ágenst (toluolt) adunk az elegyhez, mely az egyik eredeti komponenssel korlátoltan elegyedik és legalább egy új heteroazeotrópot képez, melyet, ha kondenzálunk, akkor dekantálással elválaszthatunk.
Kisózás alkalmazása esetén olyan szervetlen elektrolitot (ez esetben nátrium-hidroxidot) adunk az elegyhez, melytől az két folyadékfázisra válik szét, amiből például a vízben gazdagabb dekantálható. Ezzel a folyamattal a víz koncentrációját lehet csökkenteni a kiindulási elegyhez képest, a további vízmentesítéshez pedig egyszerű szakaszos desztillációt alkalmazható.
A különböző módszereket IPA kinyerés, műveleti idő, fajlagos energiafelhasználás (kJ/kg IPA) és a keletkező hulladék minősége alapján hasonlítottam össze.
szerző
-
Pál Szabolcs
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulensek
-
Dr. Láng Péter
Egyetemi tanár, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék -
Dr. Hégely László
egyetemi docens, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék